Principios de La Biomecanica

PRINCIPIOS DE LA BIOMECANICA

• El cuerpo humano es una máquina altamente sofisticada compuesta de una variedad de máquinas.

• Tanto el cuerpo como los objetos (i.e., los implementos deportivos que emplea) deben seguir las leyes convencionales de la física.

• El estudio detallado de estas leyes y su aplicación a los seres vivientes (particularmente al humano) se conoce como Biomecánica o Cinesiología Biomecánica.

La mecánica puede subdividirse en:

Estática considera las estructuras y cuerpos rígidos en una estado inmóvil.

Dinámica estudia el cuerpo (o sus segmentos) y los implementos en un estado móvil.

• La dinámica se subdivide en:

• Cinemática descripción de los movimientos (desplazamiento, velocidad y aceleración)

• Cinética estudia las causas que provocan el movimiento del cuerpo/objetos (incluyendo los conceptos de masa, fuerza y energía).

• La biomecánica analiza en forma cualitativa y cuantitativa el movimiento humano. Se emplean las leyes de la física y mecánica para dichos propósitos

CINEMÁTICA Descripción del movimiento humano

(incluyendo su sistema de palancas y articulaciones).

• El esqueléto humano es un sistema compuesto de palancas.

• cada hueso largo puede ser visualizado como una barra rígida que transmite y modifica la fuerza y el movimiento.

Tipos de Movimientos

• Movimiento lineal o rectilíneo (traslatorio). ocurre en una línea recta

• Movimiento angular (rotatorio) alrededor de un eje en un patrón/vía curva

• Movimiento curvilineo. combinación del movimiento angular y lineal.

• Movimiento complejo. combina simultáneamente rectilíneo, curvilíneo y rotatorio

Dirección del Movimiento

• se describe como aquel que ocurre en una dirección a favor de las manecillas del reloj (positivo) o en contra de las manecillas del reloj (negativo

Cantidad del Movimiento

• La magnitud de un arco de movimiento puede ser expresado en grados o radianes.

• El movimiento translatorio es cuantificado por la distancia lineal a través del cual el objeto o segmento se mueve

Desplazamiento (d)

• Representa la variación de la posición de un cuerpo u objeto con referencia las coordenadas/ejes

Velocidad promedio (Vp)

•  Es el desplazamiento dividido por el tiempo (t) transcurrido

Aceleración (a)

• Es el cambio de velocidad por unidad de tiempo aceleración positiva la velocidad aumenta en relación al tiempo aceleración negativa reducción en la velocidad conforme progresa el tiempo

CINÉTICA

• Estudia las fuerzas que inducen la variedad de movimientos que puede ejecutar el cuerpo humano

Fuerzas • Fuerza de gravedad representa la atracción de

la tierra hacia los objetos o cuerpos dentro su esfera de influencia.

• Fuerza externa; la fuerza ejercida por un objeto que se encuentra fuera del cuerpo.

• Fuerza interna aquella que actúa sobre el cuerpo humano y se origina dentro del cuerpo

Centro de Gravedad (CG)

• Punto de aplicación de la Fuerza de gravedad.

• En un cuerpo u objeto simétrico, el centro de gravedad se localiza en el centro geométrico de dicho cuerpo u objeto.

• Centros de Gravedad Segmentales Cada segmento del organismo humano posee su propio centro de gravedad.

• Centros de Gravedad del Cuerpo Humano

        Desde la posición anatómica de pie, el centro de gravedad en el cuerpo humano se encuentra aproximadamente en la posión anterior de la segunda vertebrta en el sacro

• Centro de Gravedad y Estabilidad Para que un objeto o cuerpo humano sea estable, la línea de gravedad debe estar ubicada dentro de la base de apoyo

Equilibrio

• Para establecer equilibrio de un objeto, todas las fuerzas que actúan sobre este deben ser consideradas y la suma de todas las fuerzas equivale a cero

• Algunas fuerzas que influyen el movimiento humano son:

Gravedad Músculo Viento/agua Ligamento Pesos externos Hueso Fuerzas de reacción Fricción

• Pares de fuerzas dos fuerzas iguales separadas una de otra que actúan en direcciones paralelas pero opuestas, produciendo rotación

• Fuerzas Concurrentes dos o más fuerzas se intersectan en un punto de aplicación común (composición o combinación de fuerzas (vectores).

características De Los vectores: • Punto de aplicación de la fuerza ejercida

sobre el objeto o cuerpo • línea de acción o de aplicación creada por la

fuerza • Dirección tracción hacia la fuente que genera la

fuerza o una presión que se aleja de esta. • Magnitud cantidad de fuerza que ejerce la

fuente

Palancas

• Representa una barra rígida que se apoya y rota alredeor de un eje. Las palancas sirven para nover un objeto o resistencia

• Brazo de la palanca se utiliza para describir la distancia entre el eje al punto de aplicación de la fuerza

• Poleas Anatómicas la prominencia o prominencias óseas que ocasionan la desviación forman una polea anatómica. Las poleas se encargan de cambiar la dirección, sin cambiar la magnitud de la fuerza aplicada

FISIOLOGIA ARTICULAR

• Articulación- es el medio de contacto que hace a la unión entre dos huesos próximos

• Funciones más importantes: - constituir puntos de unión del esqueleto - producir movimientos mecánicos proporcionándo elasticidad y plasticidad al cuerpo, además de ser lugares de crecimiento.

Clasificación estructural • Sinoviales o Móviles Están envueltas por una

cubierta deslizante llamada "sinovial". Permiten realizar una amplia gama de movimientos.

• Cartilaginosas o semimoviles entre cartílago y hueso, no permiten tanto movimiento

• Fijas o inmoviles son uniones de huesos en las

que participa un tejido fibroso

Clasificación funcional • Diartrosis o articulaciones

móviles Enartrosis Condilartrosis Trocleartrosis Encaje recíproco Trocoides Artrodias

Clasificación funcional

• Anfiartrosis Anfiartrosis verdaderas Diartroanfiartrosis

• Sinartrosis sincondrosis sinfibrosis

HOMBRO (GLENOHUMERAL)• Enartrosis (cabeza humeral y cavidad Glenoidea)

• Medios De Unión Cápsula articular Membrana

sinovial Bolsas sinoviales periarticulares • Ligamentos pasivos Ligamento coracohumeral o

superior Ligamento glenohumeral superior Ligamento glenohumeral medio Ligamento glenohumeral inferior

• Ligamentos activos (musculos)

HOMBRO

MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS

• FLEXION (160-180º) Musculos: Deltoides, Pectoral mayor coracobraqial, biceps

• EXTENSION (50-60º) Musculos: Deltoides, Redondo mayor, Redondo menor, Dorsal ancho, pectoral mayor, Triceps

HOMBRO

• ADUCCION HORIZONTAL (130º) Musculos: Pectoral mayor, deltoides

• ABDUCCION HORIZONTAL (130º) Musculos: Deltoides, Redondo mayor, Redondo menor, Infraespinoso

• ABDUCCION (170-180º) Musculos: Deltoides, supraespinoso, infraespinoso, Subescapular, Redondo menor, Biceps

HOMBRO

• ADDUCCION (50-75º) Musculos: Pectoral mayor, Dorsal ancho, Redondo mayor, Subescapular

• ROTACION INTERNA (60-100º) Musculos: Redondo mayor, Deltoides, Dorsal ancho, redondo mayor, Subescapular

• ROTACION EXTERNA (80-90º) Musculos: Infraespinoso, Deltoides, Redondo menor

• CIRCUNDUCCION

CODO

• Tres articulaciones: Cubitohumeral: Trocleartrosis

Radiohumeral: Bisagra

uniaxial Radiocubital: Pivote uniaxial

• Medios de Union: Capsula articular unica

• Ligamentos: Complejo colateral medial   Haz anterior, Haz transverso, Haz posterior

Complejo lateral

Ligamento anular Ligamento colateral radial Ligamento colateral cubital Ligamento colateral accesorio

CODO

• MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS

• FLEXION (140-150º) Musculos: Braquial antrerior, Biceps braquial, Supinador largo, Pronador redondo, Cubital anterior

• EXTENSION (0-10º) Musculos: Triceps, Anconeo

CODO

• PRONACION (80-90º) Musculos: Pronador redondo, Pronador cuadrado, Palmar mayor

• SUPINACION (90º) Musculos: Supinador, Biceps braquial.

MUÑECA Y MANO

• Radiocarpal: (Radio-escafoides-semilunar). Biaxil, elipsoide.

• Intercarpal: estabilizadas por ligamentos dorsales y palmares

• Carpometacarpal: pulgar en sila de montar. Otras planas.

• Intermetacarpianas: planas• Metacarpofalangicas: Condileas• Interfalangicas: Uniaxiales, en bisagra

MUÑECA Y MANOMOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS:Muñeca Extension (70-90º)Musculos:Primero y segundo radiales, cubital posteriorFlexion (80-90º)Musculos: Palmar mayor, cubital anteriorDesviacion Cubital (30-45º) Musculos; Cubital anterior y posteriorDesviacion Radial (15º)Musculos: palmar mayor, 1er. Radialexterno, abd largo y

extensor corto del pulgar

MUÑECA Y MANO

MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS:

Dedos

Extension (MTCF:30-45º, IFP: 0 IFD: 20º)

Musculos:extensor comun, extensor propio del indice, extensor propio del meñique

Flexion (MTCF:80-90º, IFP: 100-115º, IFD: 80-90º)

Musculos: flexor comun profundo y superficial, lumbricales, interoseos,flexor propio del meñique.

MUÑECA Y MANO

MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS:

Dedos

Abduccion (20-30º)

Musculos: interoseos dorsales,abductor del meñique

Adduccion (0)

Musculos: interoseos palmares

MUÑECA Y MANO

MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS:

Dedo pulgarExtension (MCF-0, IF: 9-5º)Musculos:extensor largo, corto y abd pulgarFlexion (CMC: 45-50º, MCF: 50-55º, IF: 85-90º)Musculos:Fexor corto, largo y oponenteAbduccion (60-70º)Musculos:Abductor largo y corto del pulgarAdduccion (30º)Musculos: adductor del pulgarOposicion Musculos: oponente del pulgar y meñique, flexor corto, abductor corto

del pulgar

COLUMNA CERVICAL

OCCIPITOATLOIDEA (CO-C1)

Flexion y Extension (15-20º)

ATLANTOAXOIDEA (C1-C2) Mayor movimiento.

Flexion extension (10º)

Lateral: 5º.

Rotacion; 50º.

COLUMNA CERVICAL

Musculos

Flexion: Recto anterior menor y mayor,lateral y hioideos, oblicuo menor, ECM

Extension: esplenio, complexo mayor y menor, digastrico de la nuca, trapecio, recto posterior menor y mayor, oblicuo menor y mayor, ECM

Rotacion: Trapecio, esplenio, complexo menor y mayor, oblicuo mayor o inferior, ECM

COLUMNA LUMBAR

• Diartrosis. 5 pares entre facetas articularessuperiores e inferiores.

Movimientos;

• Flexion: (40-60º)

• Extensiòn ( 20-35º)

• Lateral: (15-20º)

• Rotacion: (3-18º)

COLUMNA LUMBAR

• Musculos• Flexion: psoas mayor,recto anterior mayor,

oblicuo mayor y menor, transverso del abdomen.

• Extensiòn: Dorsal ancho, espinales, transverso espinoso, interespinosos, cuadrado lumbar

• Lateral: dorsal ancho. espinales., transverso espinal, intertranverso, cuadrado lumbar, psoias mayor, oblicuo mayor del abdomen

CADERA

• Multiaxil esferica

• Estabilidad por insercion profunda de cabeza femoral en acetabulo, capsula articular y musculos potentes.

CADERA

MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOSFlexion (110-120º)Musculos:psoas, iliaco, recto anterior e

interno, sartorio, pectineo, adductor mediano y menor.

Extension (10-15º)Musculos: biceps crural, semimembranoso,

semitendinoso, gluteo mayor y mediano, aductor mayor

CADERA

MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS

Abduccion (30-50º)

Musculos: tensor de la fascia lata, gluteo mayor, mediano y menor, sartorio

Adduccion (30º)

Musculos: Adductor mediano, mayor y menor, recto interno, pectineo

CADERA

MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS

Rotacion externa (40-60º)

Musculos: gluteo mayor y mediano, obturador interno y externo,cuadrado crural, piriforme, gemino superior e inferior, sartorio

Rotacion interna (30-40º)

Musculos: Adductor mediano, mator y menor, gluteo mediano y menor, tensor de la fascia lata, pectineo, recto interno

RODILLA

• Tibiofemoral en bisagra, superficies no congruentes que requieren de ligamentos cruzados y colaterales, capsula articular con su sinovial y bursas asi como musculos para su estabilidad

RODILLA

MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS

Flexion (0-135º)

Musculos: biceps crural, semimembranoso, semitendinoso, recto interno, sartorio, popliteo, tensor de la fascia lata, plantar delgado.

Extension (0-15º)

Musculos: Recto anterior,vasto interno, crural, vasto eXterno, tensor de la fascia lata

RODILLA

MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS

Rotacion Interna {tibia sobre femur} (20-30º)

Musculos: popliteo, semimembranoso, semitendinoso, sartorio, recto anterior.

Rotacion Externa: (30-40º)

Musculos: biceps crural

TOBILLO Y PIE• Trocleoartrosis. movimientos congruentes y coaxiales. • Principalmente se mueve el peroné y la tibia está fija.• Establecida por:• sindesmosis tibioperonea: la membrana sinovial hace que los huesos

puedan moverse entre si. • Hay numerosos ligamentos para reforzar esta unión. • Articulación tibioperonea proximal = movimiento pasivo.• Astrágalo: la articulación tibioperonea le hace una pinza. No tiene

inserciones musculares. 3superficies articulares: polea superior • superficie interna para el maleolo tibial y superficie externa para el

maleolo peroneo. • Reparte el peso corporal: 1/3 es para el escafoides y los 2/3 restantes van a

parar al calcáneo. • Maleolo peroneo desciende más para aguantar las fuerzas de compresión

que van a la parte externa. • Al maleolo interno,van las fuerzas de tracción].

Sistema ligamentoso del tobillo

• Son refuerzos laterales para controlar la flexoextensión,• Ligamento medial o deltoideo: controla el valgo y tracción (5º

fisiológicos de varo del tobillo). • Profundo que une tibia y astrágalo • Superficial que va más allá de la articulación del tobillo se

subdivide en 3 fascículos: anterior (inserción en escafoides), medio (tibia y sustentáculo tali) y posterior ( tibia con astrágalo ).

• Ligamento lateral externo: controla los movimientos del tobillo. 3 fascículos: peroneo−astrágalo anterior (limita flexión plantar), peroneo−calcáneo (limita varo) y peroneo−astrágalo posterior (limita flexión dorsal).

• MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS• Flexión dorsal • El eje de movimiento es oblicuo a los planos sagital y

horizontal y pasa por la punta de ambos maleolos.Lleva asociado un movimiento pasivo de abducción de los dedos. Debido a la asimetría de la polea astragalina en este movimiento el peroné se aleja , asciende y gira en interno.

• Músculos: • tibial anterior, extensor propio del 1er dedo, extensor

común de los dedos y peroneo anterior.

• Flexión plantar • El eje de movimiento es oblicuo a los planos sagital y

horizontal y pasa por la punta de ambos maleolos. asociado movimiento pasivo de aducción de los dedos.

• Por la asimetría de la polea astragalina en este movimiento el peroné se acerca , desciende y gira en externo.

• Músculos :• tibial posterior, flexor propio del 1er dedo, flexor común

de losdedos, tríceps sural y peroneos laterales largo y corto.

Inversión y eversión del pie:Se dan en una cadena cinética abierta (pie en el aire):• Inversión: flexión plantar + aducción +supinación o

rotación externa. (La tibia rota hacia externo y aumenta el arco de la bóveda del pie).• − eversión: flexión dorsal + abducción + pronación o

rotación interna. (La tibia rota hacia interno y disminuye el arco de la bóveda del pie).• (Los músculos situados por dentro del eje medio son

aductores y supinadores. Aquellos que se sitúan por fueradel eje medio son abductores y pronadores).

Articulaciones del pie:Subastragalina:• Es un trocus. Une astrágalo y calcáneo en 2 puntos:

anterointerno y posteroexterno. Su eje de movimiento es oblicuo, (eje de Henke) y sólo permite rotaciones.

sistema ligamentoso:• ligamento interóseo: . Fascículo anterior .

Fascículo posterior

• Entre los fascículos está el seno del tarso formado por grasa y mecanorreceptores.

• Ligamento deltoideo • Ligamento talocalcáneo: anterior y lateral.

Articulación mediotarsiana o de Chopard:Formada por 2 cámaras:• cámara interna: por unión de astrágalo y escafoides.

Condiloartrosis anatómica pero enartrosis mecánica debido a que el ligamento calcaneoescafoideo plantar o

glenoideo alarga la superficie del escafoides. Tiene movilidad porque se encarga de la amortiguación.• cámara externa: por unión de calcáneo y cuboides. Silla

de montar porque se encarga de la trasmisión decargas y no necesita movilidad.

Articulaciones intertarsianas:• Artrodias unidas por diferentes ligamentos que

permiten que actúen todas como un bloque.Articulación tarsometatarsiana:• Artrodia excepto para el 2º metatarsiano que no

se mueve. La movilidad máxima está en el 1er y 5º metatarsianos. El 2º y 3er metatarsianos tienen forma de cuña. Su función consiste en mantener el arco transverso de la bóveda del pie.

Articulaciones metatarsofalángicas:• Trócleas. Idénticas a las de la mano exceptuando el 1er

dedo que tiene fibrocartílago y huesos sesamoideos propios, sólo hace movimientos de flexión y extensión y no de abducción y aducción. Los músculos que se insertan en los sesamoideos solo estabilizan al apoyo contra el suelo.

Movimientos:• Flexion y extensionMusculos:Flexores y Extensores de los dedos

VALORACION DE LA FUERZA MUSCULAR ( DANIELS)

GRADUACION MUSCULAR

DESCRIPCION

5 NORMAL Arcos completos, contra gravedad y resistencia completa

4 BUENA Arcos completos, contra gravedad y cierta resistencia

3 ACEPTABLE Arcos completos, contragravedad

2 POBRE Arcos completos, sin gravedad

1 INDICIOS Contraccion ligera. No hay movimiento

0 NULA No hay respuesta contractil